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鍛件冷卻初期，表層首先冷卻產(chǎn)生體積收縮，由于試樣心部溢度下降較少，體積收縮相應(yīng)也較小，這樣在同一試樣上內(nèi)外收縮不同則相互之間發(fā)生作用力。試樣表面的收縮將受到心部的阻礙，于是在試樣表層產(chǎn)生拉應(yīng)力、心部為壓應(yīng)力。此應(yīng)力值隨若溢度的升高而增加，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)心部的屈服強(qiáng)度時(shí)，試樣發(fā)生表足拉伸、心部壓縮的塑性變形。

變形的結(jié)果使內(nèi)應(yīng)力得到一定程度的松弛、應(yīng)力值降低。當(dāng)表面溫度接近室溫或淬火冷卻介質(zhì)的溫度時(shí)，心部以相對(duì)快的速度冷卻收縮，但此時(shí)心部的收縮又受到表層的牽制，結(jié)果試樣內(nèi)形成與冷卻階段初期方向相反的內(nèi)應(yīng)力，即在表層產(chǎn)生壓應(yīng)力、心部為拉應(yīng)力。由于試樣溫度已經(jīng)很低，鋼的屈服強(qiáng)度明顯升高，熱應(yīng)力不再引起塑性變形， 這樣的應(yīng)力分布就被保留下來(lái)成為殘留應(yīng)力。因此，熱應(yīng)力作用的結(jié)果是使鍛件表面呈壓應(yīng)力狀態(tài)。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛造鍛件時(shí)常見的低倍缺陷有哪些？

鋼的低倍缺陷是通過(guò)肉眼或不大于10倍的放大鏡檢驗(yàn)的。合金鋼的表面質(zhì)量問(wèn)題是指結(jié)疤、表面夾渣和夾雜、表面裂紋及皮下氣泡等缺陷。常見的低倍缺陷有氣泡、夾雜和夾渣、翻皮、裂紋、白點(diǎn)、縮孔、疏松、偏析等。

翻皮是鋼材在澆注過(guò)程中將富集夾雜的液面結(jié)膜卷入鋼中形成的一種缺陷。它的形成原因主要與澆注速度不穩(wěn)和錠模模壁不光滑有關(guān)。翻皮在橫向酸浸試件上呈灰白色或暗黑色的不規(guī)則條帶，條帶部位有肉眼可見的夾渣或夾雜物顆粒，顯微鏡下可見大量的氧化物、硅酸鹽等。翻皮是一種不允許的冶金缺陷，因?yàn)樗茐牧虽摬牡倪B續(xù)性，使鋼材局部嚴(yán)重污染，并在進(jìn)一步的變形加工中導(dǎo)致裂紋。會(huì)影響到鍛件的質(zhì)量。

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鍛造工藝不當(dāng)會(huì)使鍛件產(chǎn)生缺陷嗎？

鍛件的缺陷包括表面缺陷和內(nèi)部缺陷。有的鍛件缺陷會(huì)影響后續(xù)工序的加工質(zhì)量，有的則嚴(yán)重影響鍛件的性能，降低所制成品件的使用壽命，甚至危及安全。因此，為提高鍛件質(zhì)量，避免鍛件缺陷的產(chǎn)生，應(yīng)采取相應(yīng)的工藝對(duì)策，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)全過(guò)程的質(zhì)量控制。

鍛造工藝過(guò)程對(duì)鍛件質(zhì)量的影響鍛造工藝過(guò)程一般由以下工序組成，即下料、加熱、成形、鍛后冷卻、酸洗及鍛后熱處理。鍛造過(guò)程中如果工藝不當(dāng)將可能產(chǎn)生一系列的鍛件缺陷。加熱工藝包括裝爐溫度、加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間、爐氣成分等。如果加熱不當(dāng)，例如加熱溫度過(guò)高和加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將會(huì)引起脫碳、過(guò)熱、過(guò)燒等缺陷。對(duì)于斷面尺寸大及導(dǎo)熱性差、塑性低的坯料，若加熱速度太快，保溫時(shí)間太短，往往使溫度分布不均勻，引起熱應(yīng)力，并使坯料發(fā)生開裂。

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